Grupo desenvolve biotinta para impressão 3D de tecido nervoso

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Pesquisadores da Universidade Federal de São Paulo (Unifesp) trabalham no desenvolvimento de uma biotinta capaz de produzir tecidos neurais em três dimensões (3D) que simulem o cérebro humano e permitam o estudo mais preciso de doenças neurodegenerativas, como Parkinson e Alzheimer.

A biotinta desenvolvida será usada em uma bioimpressora 3D, que imprime diversas camadas até formar uma estrutura semelhante a um tecido ou órgão. Essa tecnologia tem sido testada por diversos grupos de pesquisa no mundo. A expectativa é que, no futuro, possam ser usados em transplantes.

O objetivo é reproduzir o funcionamento do sistema nervoso central ainda melhor do que os já realizados, feitos em placas de cultura – com apenas um tipo de célula e em formato bidimensional (2D) – ou em camundongos, que, apesar da proximidade do genoma com o dos seres humanos, não possuem cérebros tão complexos.

Por enquanto, esses órgãos em miniatura podem ser usados como modelos experimentais para testar fármacos e estudar mecanismos relacionados ao desenvolvimento de doenças.


O trabalho foi apresentado durante o 34º Encontro Anual da Federação de Sociedades de Biologia Experimental (FeSBE), ocorrido em Campos do Jordão em setembro de 2019, e é parte de um projeto apoiado pela FAPESP por meio de um Projeto Temático, que acaba de ser aprovado.


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“A bioimpressão está em uma fase bastante inicial no mundo todo. Dentro do que está sendo feito, o que mais se encontra é a bioimpressão de cartilagem e osso, dois tecidos com estrutura mais simples e, portanto, mais fáceis de se trabalhar. Com tecido neural, muito pouco foi alcançado até o momento”, disse a professora da EPM-Unifesp e supervisora da pesquisa, Marimélia Porcionatto.

A bioimpressão de células do cérebro se mostra mais difícil do que outros tipos, visto a complexidade do sistema nervoso central, composto de diferentes células que interagem entre si, de forma ainda pouco conhecida.


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Vascularização

Atualmente, a vascularização é uma das maiores dificuldades para a bioimpressão de órgãos, já que sem sangue circulando e levando oxigênio e nutrientes, o órgão não tem como funcionar.

De acordo com o grupo de pesquisa, nos primeiros testes foram utilizadas diferentes proporções de gelatina (feita de colágeno, presente nos órgãos humanos) e alginato, substância à base de algas conhecida por ser biocompatível. Ambos possuem a vantagem de serem pastosos o suficiente para passarem pela agulha da impressora 3D e se solidificarem pouco depois de depositados em uma superfície.

Enquanto o colágeno dá firmeza para a peça bioimpressa, o alginato é poroso, permitindo a proliferação das células, essencial para se obter algo próximo do tecido real. Nos ensaios realizados, a proporção de 5% de gelatina foi a mais favorável para o objetivo.

“Na bioimpressão, o que é mais difícil de se fazer hoje é a vascularização e a inervação. O que se faz atualmente é uma estrutura parecida com um vaso. Vamos tentar mimetizar a chamada barreira hematoencefálica, que faz a separação entre o sangue e o tecido nervoso”, destacou a pós-doutoranda na Escola Paulista de Medicina (EPM) da Unifesp, Bruna Alice de Melo.

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Bruna Alice Gomes de elo apresentou seu estudo no 34º Encontro Anual da FeSBE.
Foto: André Julião/Agência Fapesp

Para isso, as pesquisadoras usarão também técnicas de microfluídica, que permitem a passagem de pequenos volumes de líquido no tecido bioimpresso.


Fonte: Agência Fapesp

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